
.
.
काळाचा आवाका महाप्रचंड आहे. पृथ्वी जन्माला आली साडेचार अब्ज वर्षांपूर्वी. या आवाक्याला दोन हातांच्या कवेत सामावून घ्यायचं झालं तर आपला दोन-पाच हजार वर्षांचा ज्ञात, लिखित इतिहास म्हणजे नखाच्या टोकाचा कण हे आपण पहिल्या लेखात पाहिलं. मग प्रश्न असा येतो की त्याआधी जे घडलं ते नक्की कधी घडलं हे कसं शोधून काढायचं? आपल्याला जर एखादा जुना जीवाश्म सापडला तर तो नक्की किती जुना हे कसं ओळखायचं? डायनोसॉर सुमारे साडेसहा कोटी वर्षांपूर्वी नष्ट झाले असं आपण ऐकतो - पण हा आकडा ठरवला? शास्त्रज्ञांना या आकड्यांबद्दल खात्री का वाटते?
हा प्रश्न समजावून घेण्यासाठी आपण एकोणिसाव्या शतकात जाऊ. त्याकाळच्या भूगर्भशास्त्रज्ञांना अनेक ठिकाणी वेगवेगळे भूस्तर दिसलेले होते. एखादा डोंगर उभा कापला तर त्यात वेगवेगळे स्तर दिसतात. शतकानुशतकं किंवा हजारो लाखो वर्षं जातात तसतसे त्या त्या काळातल्या प्राण्यांचे अवशेष, त्या त्या काळातल्या वातावरणाचे आणि हवामानाचे परिणाम तिथे साठून राहिलेले असतात. या थरांमध्ये त्या त्या काळी जमा झालेले घटक असतात. प्रत्येक भूस्तर हा वेगळ्या रंगाचा दिसतो आणि त्यामुळे ओळखू येतो. एका विशिष्ट प्रांतातले भूस्तर तपासून पाहिले तर त्यांच्या रंगांमुळे, जाडीमुळे, आणि क्रमामुळे कुठचा स्तर आधी तयार झाला, आणि कुठचा नंतर तयार झाला हे ओळखता येतं. त्या त्या स्तरातल्या प्राण्यांचे अवशेष तपासून पाहिले की त्यावरून कुठच्या प्रकारचा प्राणी आधी आणि कुठच्या प्रकारचा नंतर तयार झाला हे कळतं. त्यामुळे एकेकाळी आधी अशा प्रकारचे प्राणी दिसत होते, नंतरच्या स्तरात ते दिसत नाहीत - तिथे वेगळे प्राणी दिसतात एवढंच जाणणं शक्य होतं. पण इतक्या माहितीवरूनही उत्क्रांतीची पार्श्वभूमी तयार होत होती. कारण प्रजाती बदलतात - एके काळी जी जीवसृष्टी होती ती पूर्णपणे बदलून आजची नवीन जीवसृष्टी दिसते हाच एक क्रांतीकारी शोध होता. मात्र ते नक्की कुठच्या काळी झाले, किती जुने आहेत याबद्दल खात्रीलायक माहिती नव्हती. एखाद्या रांगेत कोण कोण उभं आहे याची जर आपल्याला क्रमवार यादी मिळाली तर आपल्याला क्रम कळतो. पण रांग किती लांब आहे, प्रत्येक व्यक्तीमध्ये किती अंतर आहे हे कळत नाही - तशी काहीशी स्थिती होती. तरीही प्राथमिक अंदाज करता येत होते. एखादा भूस्तर तयार व्हायला किती काळ जातो यावरून शास्त्रज्ञांनी पृथ्वीचं वय १.६ अब्ज वर्षं इतकं काढलं होतं. आता आपल्याला माहीत आहे की ते वय ४.६ अब्ज वर्षं आहे. पण त्याकाळच्या तोकड्या माहितीनुसार हा अंदाज निदान अब्जांमध्ये तरी येत होता. पृथ्वीची निर्मिती सहा हजार वर्षांपूर्वी झाली म्हणणाऱ्या बायबलपेक्षा प्रचंड वेगळं उत्तर येत होतं. प्रजाती बदलतात, आणि पृथ्वी सहा हजार वर्षांपेक्षा खूपच प्राचीन आहे हे सत्य डार्विनच्या आधीच सिद्ध व्हायला लागलं होतं.
मग इथपासून प्रवास करून पृथ्वीचं वय अचूकपणे काढण्यापर्यंत आपण कसं पोचलो? या प्रश्नाचं उत्तर सोपं नाही. कारण हा प्रवास सुमारे शतकभराच्या संशोधनाचा आहे. हा प्रवास कसा झाला हे सांगण्यापेक्षा हे तंत्र नक्की काय आहे याबद्दल मला इथे माहिती देणं आवश्यक वाटतं.
आपण काळ कसा मोजतो? दिवस-रात्र-दिवस या आवर्तनातून आपल्याला एक दिवसाचा काळ मोजता येतो. त्या दिवसाचे लहान भाग करून सूर्याच्या स्थितीवरून आपण साधारण काही तासांचा अंदाज करतो. त्याहून लहान काळ मोजायचा तर त्यासाठी एखादा लंबक साठ वेळा मागेपुढे गेला की एक मिनिट आणि अशी साठ मिनिटं झाली की एक तास म्हणतो. पुन्हापुन्हा होणाऱ्या आवर्तनांतून आपण काळाची मोजणी करतो. मात्र काळात मागे जाण्यासाठी आपल्याला वर्षं, शतकं, सहस्रकं यांनुसार होणारी आवर्तनं तपासून पाहायला लागतात. समजा आपल्याला पाचशे वर्षांपूर्वी नक्की काय झालं याच्या नोंदी तपासून पाहायच्या असतील तर? यासाठी आपल्या मदतीला झाडं येतात.
झाडं अनेक दशकं, अनेक शतकं जगतात. दर वर्षी त्यांच्या खोडाच्या जाडीमध्ये वाढ होते. ती वाढ वर्षभर वेगवेगळ्या प्रकारे होते. त्यामुळे एखादं झाड कापलं तर त्या खोडात वर्तुळं दिसतात. प्रत्येक वर्षासाठी एक वर्तुळ. ही वर्तुळं मोजून आपल्याला हे झाड किती वर्षं जगलं आहे हे मोजता येतं. नुसतं एवढंच नाही, तर त्या वर्तुळांत त्या झाडाच्या वाढीचा इतिहासही दडलेला असतो. चांगल्या हवापाण्याच्या काळात ते जोमाने वाढतं, त्या वर्षासाठी जाड वर्तुळ असतं. तर वाईट हवामानापायी वाढ कमी होते त्यामुळे ही वर्तुळं अरुंद असतात. एखाद्या विशिष्ट ठिकाणी असलेल्या झाडांसाठी हवामानाचा इतिहास समान असल्यामुळे हा वर्तुळांच्या जाडबारीकपणाचा ठसा दोन झाडांमध्ये मिळताजुळता असतो. याचा फायदा घेऊन आपल्याला इतिहासात मागे मागे जाता येतं. म्हणजे समजा एखाद्या ठिकाणी आपल्याला अगदी जुनं सुमारे पाचशे वर्षांपूर्वीचं लाकडी बांधकाम सापडलं. ते नक्की किती जुनं आहे हे आपल्याला माहीत नाही, मग त्याची तारीख कशी ठरवायची? त्यासाठी सध्या जिवंत असलेलं एक झाड घ्यायचं - समजा हे झाड तीनशे वर्षं जगलेलं आहे. त्यावरून आपल्याला त्या भागातला गेल्या तीनशे वर्षांचा हवामानाचा ठसा सापडतो. मग तिथेच आसपास सुमारे अडीचशे वर्षांपूर्वी वठलेलं झाड शोधायचं. ते जर तीनशे वर्षं जगलेलं असेल, तर त्याचा ठसा पन्नास वर्षांसाठी आपल्या सध्या जिवंत असलेल्या झाडाबरोबर जुळवता येतो. म्हणजे या दोन्ही झाडांपासून आपल्याला साडेपाचशे वर्षांचा इतिहास सापडतो. आता आपल्या लाकडी बांधकामातल्या लाकडांमधल्या ठशाकडे बघायचं आणि या साडेपाचशे वर्षांपैकी नक्की कुठे तो ठसा जुळतो हे ताडून पाहायचं. या पद्धतीने अतिशय अचूक तारखा मिळू शकतात. सुमारे चौदा हजार वर्षांपूर्वीच्या तारखा या पद्धतीने शोधून काढण्यात शास्त्रज्ञांना यश मिळालेलं आहे.
पण ही पद्धत त्यापलिकडे फार ताणता येत नाही. आणि तीही काही ठिकाणीच. त्यामुळे पुरातत्वशास्त्रज्ञांना अधिक मोठ्या कालखंडासाठी लागू असणारी आणि अधिक सार्वत्रिक पद्धत हवी होती. तिचा शोध लागला विसाव्या शतकाच्या मध्यात.
कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन ही जीवसृष्टीची मूलभूत द्रव्यं आहेत. पैकी कार्बन हा वातावरणात दोन प्रकारांमध्ये सापडतो. बहुतांश कार्बनच्या अणुकेंद्रकामध्ये सहा प्रोटॉन आणि आणि सहा न्यूट्रॉन असतात. मात्र वातावरणातल्या वरच्या थरात येणाऱ्या वैश्विक किरणांमुळे सतत काही कार्बन बदलून कार्बन१४ मध्ये रूपांतरित होतो. कार्बन१४ हा रासायनिकदृष्ट्या कार्बनसारखाच असतो पण त्यात सहा प्रोटॉन व सहा न्यूट्रॉनऐवजी सहा प्रोटॉन आणि आठ न्यूट्रॉन असतात. हे अणूकेंद्रक स्थिर नसतं. अगदी हळू गतीने त्यातले न्यूट्रॉन सोडले जातात आणि त्याचं रूपांतर नेहेमीच्या कार्बनमध्ये होतं. जोपर्यंत एखादा प्राणी, किंवा झाड जिवंत असतात तोपर्यंत श्वसनातून, अन्नातून येणारं कार्बन१४ चं प्रमाण ठराविक असतं. मात्र एकदा त्या प्राण्याचा मृत्यू झाला की बाहेरून कार्बन घेणं बंद होतं. मग जशी शतकं जातात तसतसं कार्बन१४ चं प्रमाण कमी कमी होत जातं. दर ५७३० वर्षांत ते निम्मं होतं. त्यामुळे काही हजार वर्षांपूर्वीचा अवशेष मिळाला तर त्यातल्या कार्बन आणि कार्बन१४ च्या गुणोत्तरावरून त्या अवशेषाचं वय खूप अचूकपणे सांगता येतं. या पद्धतीने सुमारे ५०००० हजार वर्षांपूर्वीच्या जैविक गोष्टींचं वय शोधून काढता येतं.
ही पद्धत अर्थातच झाडांनाही लागू पडत असल्यामुळे झाडांच्या वर्तुळांवरून काढलेली उत्तरं आणि कार्बन डेटिंग पद्धतीने काढलेली उत्तरं या एकमेकांशी दहाएक हजार वर्षांपर्यंत पडताळून पाहाता येतात. त्यांमध्ये उत्कृष्ट ताळा जमल्यामुळे पुढच्या काही दशसहस्रकांसाठी कार्बन डेटिंगवर विश्वास ठेवता येतो. म्हणजे समजा तुमच्याकडे फुटपट्टी आहे - त्यावर केवळ तीस सेंटीमीटर मोजता येतात. माझ्याकडे मीटरपट्टी आहे. आता या दोन्हीवरचे पहिले तीस सेंटीमीटर मिळतेजुळते असतील तर शंभर सेंटिमीटर मोजण्याबाबत खात्री निर्माण होते, तसंच.
कार्बन१४ चा निम्मं प्रमाण होण्याचा कालखंड 'केवळ' ५७३० वर्षांचाच असल्यामुळे फार मागे जाता येत नाही. कारण पन्नास हजार वर्षांत तो हजारेक पटीने घटतो, व मोजण्याइतका शिल्लक राहात नाही. मात्र त्यानंतर शास्त्रज्ञांनी इतरही अशी घड्याळं शोधलेली आहेत. युरेनियमचं रूपांतर थोरियममध्ये होतं. यात युरेनियम निम्मं संपायला ८०००० वर्षं लागतात. त्यामुळे सुमारे काही लाख वर्षांपूर्वीचा कालखंड शोधता येतो. याच्यापलिकडे युरेनियम-शिसं रूपांतरासाठी दोन प्रक्रिया होतात. पैकी एकीचा काळ साडचार अब्ज वर्षांचा असतो तर दुसरीचा सत्तर लाख वर्षांचा असतो. ही पद्धत वापरून दहा लाख ते साडेचार अब्ज वर्षांपर्यंतच्या दगडांच वय नव्व्याण्णव टक्कयाहून अधिक अचूकपणे सांगता येतं. अशाच पद्धती आरगॉन, पोटॅशियम वगैरे इतर मूलद्रव्यं वापरूनही तयार केलेल्या आहेत.
या सर्व पद्धती एकमेकांशी अनेक वेळा पडताळून पाहून झाल्या आहेत. त्यामुळे आता आपल्याला कुठच्या प्रकारचा प्राणी आधी जन्मला आणि कुठचा नंतर इतक्या माहितीवरच न भागवता कुठचा प्राणी कुठच्या काळात जगला हेही सुमारे नव्व्याण्णव टक्के अचूकपणे सांगता येतं. काळाचा आवाका 'खूप खूप मोठ्ठा' अशा धूसर भाषेत न बोलता 'पृथ्वीचं वय साडेचार अब्ज आहे' अशी रेखीव विधानं करता येतात.
मिसळपाव
प्रतिक्रिया
सुंदर, सोपे .
लेख नेहमीप्रमाणेच आवडला. पुरातत्त्वशास्त्रात यामुळे क्रांती घडली. वेगवेगळे वंशसमूह, संस्कृती पृथ्वीतलावर कधी नांदल्या आणि लयास गेल्या ते बर्याचशा अचूकपणाने सांगता येऊ लागले..
+१
In reply to सुंदर, सोपे . by राही
सहजसोप्या भाषेत लिहिलेली सुरेख विज्ञानमालिका.
+२
In reply to +१ by प्रचेतस
+२
उत्तम
अॅन्युअल रिंग व वय यांचा संबन्ध माहित होता पण कर्ब१४ चा संबंध वयासाठी नव्याने समजला. त्याबद्द्ल धन्यवाद ! मावी इतिहास समजून घेण्यापेक्षा विश्वाच्या इतिहासात जास्त रस असलेला ... चौ रा.
अवांतर -- एखादी बाई आपले वय खोटे सांगत आहे की कसे हे कार्बन १४ वरून कळेल ना ? ;))
अवांतर -- एखादी बाई आपले वय
In reply to उत्तम by चौकटराजा
ती बाई जिवंत असेपर्यंत कार्बन १४ ने तीचे खरे वय शोधता येणे शक्य नाही.
पण कार्बनच्याच एका अन्य
In reply to अवांतर -- एखादी बाई आपले वय by मार्मिक गोडसे
पण कार्बनच्याच एका अन्य अपरुपाच्या साहाय्याने तिच्या अंतरंगात शिरता येईल..
गवि, गवि, सांगा तरी तुमची ही
In reply to पण कार्बनच्याच एका अन्य by गवि
गवि, गवि, सांगा तरी तुमची ही शिक्रेटं! 'स्त्रियांचे आर्त' अशी लेखमालाच लिहून टाका.
पण कार्बनच्याच एका अन्य
In reply to पण कार्बनच्याच एका अन्य by गवि
फारच 'महागडा' उपाय आहे हा.
उगीच नाही त्याला कार्बन
In reply to पण कार्बनच्याच एका अन्य by मार्मिक गोडसे
उगीच नाही त्याला कार्बन 'डेटिंग' म्हटलेलं आहे. ;)
तुम्हाला Debt म्हणायचेय का?
In reply to उगीच नाही त्याला कार्बन by राजेश घासकडवी
तुम्हाला Debt म्हणायचेय का?
बाकी स्त्रियांचे आर्त हा विषय विश्वाचे आर्त या विषयापेक्षा अब्जपट क्लिष्ट असल्याने तुम्हीच तो पेलू जाणेत. त्यातल्या "लहरी" भलत्याच अनडिटेक्टेबल अनप्रेडिक्टेबल इ.इ. असल्याने आमचा पास..
नेहेमीप्रमाणेच उत्तम लेख
हे सगळं पृथ्वीवरच्या एलिमेण्ट्स साठी ठीक आहे... पण इतर ग्रहतार्यांची एंट्री कशी ठरते ??
ताऱ्यांची आपल्यापासूनची अंतरं
In reply to नेहेमीप्रमाणेच उत्तम लेख by अर्धवटराव
ताऱ्यांची आपल्यापासूनची अंतरं मोजण्याची पद्धतही अशीच वेगवेगळ्या पद्धतींवर आधारित आहे. अगदी जवळच्या ताऱ्यांसाठी - म्हणजे १०० प्रकाशवर्षांच्या आतल्यांसाठी - पॅरेलॅक्सची पद्धत वापरली जाते. आपण गाडीत बसून पुढे गेलो की जवळची झाडं बरीच मागे गेलेली दिसतात, लांबच्या बिल्डिंगी कमी मागे गेलेल्या दिसतात, अगदी मागचे डोंगर जवळपास हलतच नाहीत, आणि चंद्र स्थिर राहातो. आपण जर चालत्या गाडीतून दोन फोटो काढले तर आपल्याला दोन थोडे वेगळे फोटो मिळतील. कुठची वस्तु किती कोनात हललेली आहे यावरून ती आपल्यापासून किती अंतरावर आहे हे कळू शकतं. त्यासाठी त्या दोन फोटोंच्या दरम्यान गाडी किती हललेली आहे हे माहीत असायला लागतं.
हीच पद्धत ताऱ्यांच्या मोजमापीसाठीही उपयुक्त ठरते. जानेवारी ते जुलै या काळात पृथ्वी सूर्याभोवती फिरून आपली जागा बदलते. या बदललेल्या जागेमुळे आकाशाचं चित्र किंचित बदललेलं दिसतं. अतिशय लांबचे तारे जिथे आहेत तिथे दिसतात, जवळचे तारे त्या पार्श्वभूमीवर हललेले दिसतात. हे किती हलले आहेत यावरून अतिशय अचूकपणे अंतर सांगता येतं.
मध्यम अंतरावरच्या ताऱ्यांसाठी वेगळी पद्धत वापरतात. खगोलशास्त्रज्ञांच्या लक्षात आलेलं आहे की काही ताऱ्यांची प्रकाशमानता विशिष्ट कालात कमीजास्त होते. अशा ताऱ्यांना सेफिड व्हेरिएबल तारे म्हणतात. त्यांचा गुणधर्म असा असतो की त्यांची प्रकाशमानता आणि त्यांचा कमीजास्त होण्याचा दर यांच्यात नातं असतं. त्यामुळे ते किती काळात कमीजास्त होतात यावरून त्यांची प्रकाशमानता ओळखता येते. मात्र ते जवळ असतील तर अधिक प्रकाशमान दिसतील आणि लांब असतील तर कमी प्रकाशमान दिसतील. त्यामुळे त्यांची खरी प्रकाशमानता आणि अंतरामुळे दिसणारी प्रकाशमानता यावरून त्यांचं अंतर शोधून काढता येतं. अनेक दीर्घिकांमध्ये असलेल्या अशा ताऱ्यांमुळे आपल्याला त्यांची अंतरं सांगता येतात.
आता अशा पद्धतीने हजारो तारकांची अंतरं सापडली. त्यानंतर लक्षात आलं की जे तारे दूरवर आहेत ते आपल्यापासून अधिक वेगाने लांब जात आहेत. याचं कारण अर्थातच विश्व प्रसरण पावतं आहे. आता किती वेगाने लांब जातात हे कसं ओळखायचं? तर त्यासाठी डॉपलर रेडशिफ्ट वापरली जाते. तुमच्या जवळ येणाऱ्या ट्रेनचा हॉर्न वरच्या स्वरात ऐकू येतो, तर लांब जाणाऱ्या ट्रेनचा आवाज खालच्या स्वरात येतो. हे सगळ्या प्रकारच्या तरंगांसाठी होतं. प्रकाश हाही एक तरंगच असल्यामुळे आपल्या दिशेने येणाऱ्या ताऱ्यांचा प्रकाश अधिक फ्रीक्वेन्सीकडे झुकलेला असतो. म्हणजे सर्व रंग जास्त निळसर दिसतात. याला ब्लूशिफ्ट म्हणतात. याउलट जर तारा आपल्यापासून दूर जात असेल तर सर्व रंग जास्त लालसर दिसतात, याला रेडशिफ्ट म्हणतात. हबलच्या समीकरणामुळे आपल्याला ताऱ्याची रेडशिफ्ट पाहून तो तारा किती दूरवर आहे हे शोधून काढता येतं. त्यामुळे अत्यंत लांब - लक्षावधी, कोट्यवधी प्रकाशवर्षं अंतरावरच्या ताऱ्यांसाठी ही पद्धत वापरली जाते.
एकदा ही अंतरं प्रकाशवर्षांत मोजली की काळात ती किती मागे आहेत हे ओघानेच येतं. त्यामुळे अंतर मोजणं म्हणजे हे तारे किती जुने आहेत हेच मोजण्यासारखं आहे.
सुरेख प्रतिसाद.
In reply to ताऱ्यांची आपल्यापासूनची अंतरं by राजेश घासकडवी
सुरेख प्रतिसाद.
मला वाटले कि त्यांनी
In reply to ताऱ्यांची आपल्यापासूनची अंतरं by राजेश घासकडवी
मला वाटले कि त्यांनी ताऱ्यांच्या अंतराबद्दल नाही तर वयाबद्दल विचारले. HR आकृती वगैरे प्रकार येतात ना यामध्ये ?
_/\_
In reply to ताऱ्यांची आपल्यापासूनची अंतरं by राजेश घासकडवी
जय हो.
सुरेख लेख
माहितीपूर्ण लेख
+1
+1
अप्रतिम !!
तुमची ही लेखमाला पुस्तकरुपाने प्रसिद्ध होऊन देशाच्या कानाकोपर्यात जिथे जिथे मराठी वाचली जाते तिथे तिथे पोहचावी असे वाटते.
हो.. मी एक आगाऊ नोंदणी करून
In reply to अप्रतिम !! by सतिश गावडे
हो.. मी एक आगाऊ नोंदणी करून ठेवतो.
+१
In reply to हो.. मी एक आगाऊ नोंदणी करून by आनन्दा
+१
लेखमालेच्या उत्कृष्टपणाविषयी
लेखमालेच्या उत्कृष्टपणाविषयी काय परत परत बोलणार. पुढचं येऊदे लवकर राघाशेट.
झाडाचं वय मोजायला त्याच्या
झाडाचं वय मोजायला त्याच्या खोडातल्या रिंगा किती आहेत ते मोजतात. म्हणजे त्या खोडाचा पूर्ण गोल सेक्शन बघता आला पाहिजे. झाड न तोडता हे कसं मोजतात?
झाड न तोडता हे कसं मोजतात?
In reply to झाडाचं वय मोजायला त्याच्या by अनुप ढेरे
माझी खूप जुनी शंका आहे ही. म्हन्जे झाडाचं वय बघायला त्याचं आयुष्य संपवायचं की काय.
बाकी लेखमाला खूप सुंदर.
त्यासाठी झाड कापण्याची गरज
In reply to झाड न तोडता हे कसं मोजतात? by शलभ
त्यासाठी झाड कापण्याची गरज नसते. इन्क्रिमेंट बोअरर नावाच्या आयुधाने झाडाला भोक पाडून तिथला क्रॉस सेक्शन बाहेर काढता येतो. इथे झाडाच्या वयाचा अंदाज कसा करायचा याबद्दल माहिती आहे.
सुंदर भाग. पुभाप्र.
सुगम सुंदर भाग. पुभाप्र.
१)मात्र वातावरणातल्या वरच्या
१)
म्हणजे वैश्विक किरणांतले न्युट्रॉन कार्बन च्या अणुकेंद्रात जाउन बसतात का ? ते ही फक्त दोनच का ? तसेच ते दुसर्या मुलद्र्व्याच्या अणुकेंद्रात का जात नाहीत.
(अवांतरः असे वैश्विक कण वर्षानुवर्ष पृथ्वीवर येण्याने पृथ्वीचे वजन वाढते का ?)
२)
ठरावीक म्हणजे कीती ? आणि ते कसे ठरवले ?
म्हणजे वैश्विक किरणांतले
In reply to १)मात्र वातावरणातल्या वरच्या by मराठी_माणूस
याचं उत्तर किंचित लांबलचक आहे. पण थोडक्यात सांगण्याचा प्रयत्न करतो.
आपल्याला माहीत असलेली मूलद्रव्यं ही नैसर्गिकरीत्या अतिशय स्थिर (स्टेबल) असतात - त्यांमध्ये प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन्सची संख्या सारखी असते. मूलद्रव्यांचे रासायनिक गुणधर्म हे प्रोटॉन्सच्या संख्येमुळे ठरतात कारण जितके प्रोटॉन्स तितकेच इलेक्ट्रॉन्स असू शकतात. आणि कुठचा अणू कुठच्या दुसऱ्या अणूशी संयोग पावू शकेल हे बाह्य इलेक्ट्रॉन्सच्या संख्येवरून ठरतं. पण अणुकेंद्रकात जे घटक असतात त्यात कधीकधी न्यूट्रॉन्सची संख्या कमीअधिक असूनही चालत. म्हणजे अशी अणुकेंद्रकं पूर्णपणे स्थिर नसतात, पण तरीही पूर्ण अस्थिरही नसतात. म्हणजे शेकडो वर्षं टिकून राहू शकतात. हे केवळ कार्बनच्या बाबतीतच नाही, तर इतर मूलद्रव्यांच्या बाबतीतही होतं. अशा एकाच मूलद्रव्यांच्या वेगवेगळ्या व्हर्जन्सना 'आयसोटोप्स' म्हणतात. त्यांना दिलेली नावं ही प्रोटॉन्स आणि न्यूट्रॉन्सच्या संख्येच्या बेरजेनुसार दिली जातात. म्हणजे सामान्य कार्बनमध्ये सहा प्रोटॉन्स आणि सहा न्यूट्रॉन्स असतात. त्यामुळे त्याला कार्बन १२ म्हणतात. ९९ टक्के कार्बन हा या स्वरूपात असतो. कार्बन १३ म्हणजे सहा प्रोटॉन्स आणि सात न्यूट्रॉन्स साधारण १ टक्का असतो. आणि कार्बन १४ म्हणजे सहा प्रोटॉन्स आणि आठ न्यूट्रॉन्स हे अगदी कमी प्रमाणात म्हणजे सुमारे हजार अब्जात एक भाग इतका असतो. आणि हा तयार होण्यासाठी ऊर्जा लागते, ती ऊर्जा वैश्विक किरणांमधून मिळते. हाच प्रकार इतर मूलद्रव्यांच्या इतर आयसोटोप्ससाठीही लागू असतो.
किती याचं उत्तर वर दिलेलं आहेच. ठरवण्याची मोजमापं जुन्या काळापासून आहेत. १९३४ साली असा आयसोटोप असेल याबद्दल मांडणी झाली. त्यानंतर काही वर्षांनी तो सापडला. आणि पुरेशी मोजमापं करून तो किती प्रमाणात असतो हे ठरवता आलं. यापलिकडे काही सांगण्यासाठी मला अधिक खोलवर अभ्यास करावा लागेल. पण आत्तापुरतं हे उत्तर किमान समाधानकारक आहे अशी आशा आहे.
एक मराठी प्रतिशब्द -
In reply to म्हणजे वैश्विक किरणांतले by राजेश घासकडवी
आयसोटोप = समस्थानिक.
एक अवांतर प्रश्न
वाहत्या गंगेत हात धुवुन घ्यावे म्हणतो :)
वीश्व जर सतत प्रसरण पावत असेल तर ऑब्जेक्ट्स सुद्धा प्रसरण पावत असावे ना? विश्व प्रसरणामुळे जर दोन ग्रह एक किलोमीटरने एकमेकांपासुन लांब गेले तर त्याच वेळी त्या ग्रहांचा परिघ सुद्धा १ किमी ने मोठा व्हावा काय? विश्व प्रसरणाचं मॅटर प्रसरणाशी असलेलं गुणोत्तर नेहेमी कॉन्स्टण्ट असावं काय ?
विश्व प्रसरण पावतं आहे याचा
In reply to एक अवांतर प्रश्न by अर्धवटराव
विश्व प्रसरण पावतं आहे याचा अर्थ अवकाशाची पोकळी मोठी मोठी होते आहे. मॅटर प्रसरण पावत नाही. त्यामुळे दीर्घिका एकमेकींपासून दूर जाताना दिसतात. अणूंच्या पातळीवर विचार केला तर वेगवेगळे अणू-रेणू किंवा इलेक्ट्रॉन-प्रोटॉन-न्यूट्रॉन हे एकमेकांशी विशिष्ट बलाने बांधलेले असतात. त्यामुळे विश्व प्रसरण पावलं तरी त्यांचं एकमेेकांच्यातलं अंतर तितकंच राहातं. म्हणजे समजा दोन बॉलबेअरिंग एकमेकांना वेल्ड करून जोडले आणि पाण्यात टाकले. आता या पाण्याचा बर्फ केला. बर्फ होताना पाण्याचं आकारमान वाढतं - अवकाश प्रसरण पावतं तसं - पण बॉलबेअरिंग एकमेकांना चिकटलेलेच राहातात. तसंच अणूरेणूंचंही होतं.
तसं नाहीये माझ्यामते.
In reply to विश्व प्रसरण पावतं आहे याचा by राजेश घासकडवी
तसं नाहीये माझ्यामते. बॉलबेरिंगचं उदाहरण अचूक नाही कारण या प्रसरणात बॉलबेरिंगच्या त्या कपलिंगवर ताणाचं बल लागू होणारच. पण प्रत्यक्ष विश्वात अशा ताणापुढे आपले देह आणि इतर भौतिक गोष्टी सदोदित एकमेकांचे आकार अन अंतर मेंटेन करत टिकणं शक्य नाही.
.. तस्मात स्पेसटाईम प्रसरण पावत असताना त्याचा भागच असलेले आपणही खचितच प्रसरण पावणारच. पण सर्वकाही एकसमान प्रमाणात प्रसरण पावत असल्याने ते आपल्याला कधीच जाणवणार नाही.
चांगला माहितीपूर्ण लेख.
चांगला माहितीपूर्ण लेख.